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橙黄光玻璃陶瓷的光固化成型与无压烧结

         
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传统“荧光粉+有机硅脂”荧光转换体的热导率低,且物理化学稳定性差,不能应用于高功率白光LED领域。全无机荧光块体材料可以规避有机封装,具有更高的热导率,但这类材料面临着成本高且极难实现立体结构的问题。本工作基于非晶态纳米二氧化硅,得到一种包含(Gd,Y)AG:Ce荧光粉、可在紫外光下固化的浆料,并通过光固化成型、空气排脂、无压烧结,制备了一种(Gd,Y)AG:Ce荧光粉–石英玻璃复合材料。该荧光玻璃陶瓷在蓝光激发下发射峰值位于575nm的宽带橙黄光,且内量子效率大于90%。研究结果表明,在致密化烧结过程中,(Gd,Y)AG:Ce荧光粉与石英玻璃之间的界面反应非常微弱,因此荧光粉能够完好地嵌入到石英玻璃中。该全无机荧光转换体可以用于封装相关色温小于4500 K、显色指数大于75和流明效率为74 lm·W^(–1)的高功率暖白光LED。所构建的激光照明器件的饱和激光功率密度可达2.84 W·mm^(–2),此时光通量为180 lm。此外,所提出的制备方法与3D打印兼容,可以批量化制造出具有复杂立体结构的荧光转换体。该技术有望推动高功率白光LED朝着个性化和模块化发展。

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